本文關(guān)鍵詞：基于STATCOM的風(fēng)電場低電壓穿越特性研究

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【摘要】：大規(guī)模的風(fēng)機實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電時,使得風(fēng)電場對電網(wǎng)的影響越來越大,由此對電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定運行帶來不可忽視的影響。當(dāng)接入風(fēng)電場的系統(tǒng)發(fā)生故障,造成系統(tǒng)電壓下降時,接入的風(fēng)電場不僅要有不脫離系統(tǒng)連續(xù)運行一段時間的能力,而且要在故障消除后能盡快恢復(fù)到正常運行狀態(tài),即要求風(fēng)電機組具有一定的低電壓穿越能力。為滿足電壓跌落時期系統(tǒng)對無功的需求,通常是在風(fēng)電場出口低壓母線處安裝無功補償裝置。本文提出在風(fēng)電場出口低壓母線處安裝無功補償裝置STATCOM,研究其對系統(tǒng)的無功補償作用。本文主要研究內(nèi)容如下：首先對目前使用較為廣泛的雙饋風(fēng)機低電壓穿越存在的問題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。然后對無功補償裝置對風(fēng)機乃至整個系統(tǒng)的重要性進(jìn)行了分析,對雙饋風(fēng)機的運行特性進(jìn)行了分析,研究了雙饋風(fēng)力發(fā)電機和系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,以此為基礎(chǔ),通過建模仿真研究了雙饋風(fēng)機在變風(fēng)速情況下系統(tǒng)發(fā)生不同電壓跌落時風(fēng)機和系統(tǒng)的暫態(tài)特性,并和雙饋風(fēng)機在正常運行情況下風(fēng)機和系統(tǒng)的暫態(tài)特性進(jìn)行比對分析,得到雙饋風(fēng)機在無任何保護(hù)措施情況下自身具備一定的低電壓穿越能力。研究了STATCOM的電流直接、間接控制的控制策略和電壓定向的直接功率控制策略,并對直接功率控制策略進(jìn)行了建模仿真分析,研究了該控制策略對系統(tǒng)的控制性能,說明了該控制策略的有效性和正確性。對采用雙閉環(huán)控制策略的STATCOM進(jìn)行仿真研究,對試驗結(jié)果進(jìn)行了相關(guān)的分析,得到該控制策略能夠補償系統(tǒng)所缺無功,有效提高功率因數(shù),改善電能質(zhì)量的結(jié)論。研究了STATCOM針對具體容量風(fēng)電場的無功容量配置,并對不同容量的STATCOM對系統(tǒng)的無功補償作用進(jìn)行仿真研究,確定其最佳容量。在Matlab/Simulink中建立了雙饋異步型風(fēng)機的風(fēng)電場和STATCOM的仿真模型,對采用STATCOM前后系統(tǒng)發(fā)生不同程度電壓跌落情況下裝置投入與否對系統(tǒng)的的影響進(jìn)行研究,并對仿真結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的分析,結(jié)果驗證了STATCOM容量配置的正確性,并證明能夠幫助風(fēng)機及整個系統(tǒng)在發(fā)生電壓跌落時維持電壓的穩(wěn)定性,加裝STATCOM后風(fēng)電場低電壓穿越能力有一定的提升。
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM614

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本文編號：1172159